JP3196748B2 - heatsink - Google Patents

heatsink

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JP3196748B2
JP3196748B2 JP36787798A JP36787798A JP3196748B2 JP 3196748 B2 JP3196748 B2 JP 3196748B2 JP 36787798 A JP36787798 A JP 36787798A JP 36787798 A JP36787798 A JP 36787798A JP 3196748 B2 JP3196748 B2 JP 3196748B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱量が大きいた
めに放熱を行なう必要がある電子部品に用いられるヒー
トシンクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink used for an electronic component which needs to radiate heat because of a large heat generation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、放熱を行なう必要がある電子部品
に対しては、熱伝導率の高いアルミニウムからなる直方
体状のブロックの上面に多数の溝を格子状に加工して、
四角柱の突起物を多数形成することにより、放熱面積を
大きくしたヒートシンクが使用されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for electronic parts which need to radiate heat, a large number of grooves are formed in a grid on the upper surface of a rectangular parallelepiped block made of aluminum having a high thermal conductivity.
A heat sink having a large heat dissipation area by forming a large number of square pillar projections has been used.

【0003】従来のヒートシンクについて、図4を参照
して説明する。同図(a)において、100はヒートシ
ンクであり、放熱効率を高めるために、多数の四角柱の
突起物101を上面に形成してある。そして、同図
(b)に示すように、ヒートシンク100は、シリコン
系の熱伝導性の高い接着剤3により、BGAパッケージ
2に接着され、発生する熱を突起部101の表面から大
気中に放出していた。
A conventional heat sink will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, a heat sink 100 has a large number of square pillar projections 101 formed on an upper surface thereof in order to enhance heat radiation efficiency. Then, as shown in FIG. 2B, the heat sink 100 is bonded to the BGA package 2 with a silicon-based adhesive 3 having high thermal conductivity, and the generated heat is released from the surface of the protrusion 101 to the atmosphere. Was.

【0004】ところが、最近の電子部品の高性能化及び
小型化にともなって、電子部品の単位体積当たりの発熱
量、即ち発熱密度が増大し、結果的に単位表面積当たり
の放熱量を大きくする必要性に迫られている。しかし、
ヒートシンク100は、放熱量を大きくする場合には、
突起物101を高くするか、横方向にヒートシンク10
0を大きくするかして、放熱面積を増加し放熱量を大き
くすることができるが、高さ方向の寸法が増大するため
に、製品を薄形化することができないといった問題があ
る。さらにまた、ヒートシンク100を大きくすると重
量が増大し、特に半田ボール2aを用いた電子部品にお
いては、半田ボール2aにその重量が作用し、電子部品
の長期信頼性が低下することが心配されるという問題が
ある。
However, as the performance and size of electronic components have recently become higher and smaller, the amount of heat generated per unit volume of the electronic components, that is, the heat generation density, has been increased. As a result, it is necessary to increase the amount of heat radiation per unit surface area. I am pressed for sex. But,
The heat sink 100 is used to increase the amount of heat radiation.
Raise the protrusion 101 or move the heat sink 10
By increasing the value of 0, the heat radiation area can be increased and the heat radiation amount can be increased. However, since the dimension in the height direction increases, there is a problem that the product cannot be made thin. Furthermore, when the heat sink 100 is made larger, the weight increases. Particularly, in an electronic component using the solder ball 2a, there is a concern that the weight acts on the solder ball 2a, and the long-term reliability of the electronic component is reduced. There's a problem.

【0005】また、他の従来例として、近年、BGA
(Ball Grid Array)パッケージなどの小
型化されかつ集積化された発熱密度の高い電子部品が普
及している中で、マイクロヒートパイプを用いた放熱体
が種々提案されている。また、マイクロヒートパイプを
用いた放熱体としては、たとえば、CPU(中央演算処
理装置)を冷却するために、配線基板を収納するアルミ
ニウムからなるフレームに用いられることがある。しか
し、このような放熱体は、放熱特性を解析する上で、吸
熱部と放熱部が複雑な一体構造となっており、さらにマ
イクロヒートパイプが用いられていることによって、適
切にモデル化することが難しく正確に解析することが困
難であり、ヒートシンクとしての設計の簡素化を図れな
いといった問題がある。
As another conventional example, in recent years, BGA
(Ball Grid Array) With the spread of miniaturized and integrated electronic components having a high heat generation density, such as packages, various heat radiators using micro heat pipes have been proposed. Further, as a heat radiator using a micro heat pipe, for example, in order to cool a CPU (Central Processing Unit), it may be used for a frame made of aluminum for housing a wiring board. However, such heat radiators must be appropriately modeled in order to analyze the heat radiation characteristics, because the heat absorbing part and the heat radiating part have a complicated integrated structure and the use of micro heat pipes. However, there is a problem that it is difficult to analyze accurately and it is not possible to simplify the design of the heat sink.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決すべくなされたものであり、電子部品の発熱密度
の上昇に対して、薄形かつ軽量であり、さらに、放熱特
性の解析に基づく簡素化されたヒートシンク設計を行な
うことができるヒートシンクの提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is thin and lightweight with respect to an increase in the heat generation density of an electronic component. It is an object of the present invention to provide a heat sink capable of performing a simplified heat sink design based on the heat sink.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載のヒートシンクは、電子部品
の放熱を行なうヒートシンクにおいて、熱伝導率の高い
材質からなる外形が円形又は角形の吸熱部と、前記吸熱
部から外周方向に向けて水平に突設された複数のマイク
ロヒートパイプと、前記電子部品の上面外形より大きな
寸法の外周形状を有し、かつ前記吸熱部の外形より大き
な寸法の円形又は角形の内周形状を有する環状であり、
前記マイクロヒートパイプの上側位置及び下側位置に接
着された熱伝導率の高い材質からなる板状の放熱フィン
とを具備した構成としてある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat sink for dissipating heat of an electronic component, wherein the heat sink has a circular or square outer shape made of a material having a high thermal conductivity. A plurality of micro heat pipes protruding horizontally from the heat absorbing portion toward the outer peripheral direction, and a larger than the outer shape of the upper surface of the electronic component.
An annular shape having an outer peripheral shape of a dimension , and having a circular or square inner peripheral shape having a dimension larger than the outer shape of the heat absorbing portion,
Contact the upper and lower positions of the micro heat pipe
A plate-shaped heat radiation fin made of a material having a high thermal conductivity is provided.

【0008】これにより、ヒートシンクを薄形化及び軽
量化することができ、結果的に装置の薄形化及び軽量化
を行なうことができ、さらに、電子部品にその重量が作
用し、電子部品の長期信頼性が低下することを防止する
ことができる。
Thus, the heat sink can be made thinner and lighter.
Can be quantified, resulting in a thinner and lighter device
Can be performed, and the weight is added to the electronic components.
To prevent the long-term reliability of electronic components from deteriorating.
be able to.

【0009】また、マイクロヒートパイプの高い熱伝導
率によって、吸熱部の熱を効率良く放熱フィンに伝える
ことができ、高い放熱性能を発揮することができる。
らに、放熱特性を解析する上で、吸熱部と放熱部を分離
した構造とし、この間の熱伝達をマイクロヒートパイプ
が行なうことにより、適切なモデル化が可能となり、簡
素化されたヒートシンク設計を行なうことができる。
Also, the high heat conduction of the micro heat pipe
The heat of the heat absorbing part is efficiently transmitted to the radiation fins by the rate
And high heat radiation performance can be exhibited. Sa
In addition, when analyzing the heat radiation characteristics, the heat absorption part and the heat radiation part are separated.
The heat transfer during this time is micro heat pipe
By doing so, appropriate modeling becomes possible,
A simplified heat sink design can be performed.

【0010】また、放熱フィンを前記マイクロヒートパ
イプの上側位置及び下側位置に接着することにより、マ
イクロヒートパイプが伝える熱をより効果的に放熱する
ことができ、ヒートシンクの放熱性能を向上させること
ができる。
[0010] Further , the radiation fin may be connected to the micro heat path.
By gluing to the upper and lower positions of the
Dissipates the heat transmitted by the ikro heat pipe more effectively
Can improve the heat dissipation performance of the heat sink
Can be.

【0011】請求項記載の発明は、請求項1記載のヒ
ートシンクにおいて、前記放熱フィンに複数の放熱孔を
設けた構成としてある。これにより、放熱フィンの上面
と下面を熱風が対流することにより、放熱性能を向上さ
せることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the heat sink according to the first aspect , the heat radiation fins are provided with a plurality of heat radiation holes. Thus, the heat radiation performance can be improved by the hot air convection between the upper surface and the lower surface of the radiation fin.

【0012】請求項記載の発明は、請求項1または2
記載のヒートシンクにおいて、前記マイクロヒートパイ
プが中央部から曲げられており、この曲げ部を吸熱部に
配設した構成としてある。これにより、マイクロヒート
パイプと吸熱部との伝熱効率を向上することができ、結
果的にヒートシンクの放熱性能を向上することができる
とともに、マイクロヒートパイプの使用本数を削減でき
る。
The invention described in claim 3 is the first or second invention.
In the heat sink described above, the micro heat pipe is bent from a central portion, and the bent portion is provided in the heat absorbing portion. Thereby, the heat transfer efficiency between the micro heat pipe and the heat absorbing portion can be improved, and as a result, the heat radiation performance of the heat sink can be improved, and the number of micro heat pipes used can be reduced.

【0013】請求項記載の発明は、請求項1〜のい
ずれか一項記載のヒートシンクにおいて、前記放熱フィ
ンに、少なくとも三箇所以上の脚部を設けた構成として
ある。これにより、ヒートシンクが、小型化された電子
部品だけで支持されることにより、たとえば、ヒートシ
ンクの端部に外力を加えることによって電子部品、特に
半田ボールにダメージを与えてしまうことを防止するこ
とができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat sink according to any one of the first to third aspects, the radiating fin is provided with at least three or more legs. Thus, the heat sink is supported only by the miniaturized electronic component, thereby preventing, for example, applying an external force to the end of the heat sink to damage the electronic component, particularly the solder ball. it can.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。図1を参照してヒート
シンクの第一実施形態について説明する。同図におい
て、1はヒートシンクであり、吸熱部11、マイクロヒ
ートパイプ12及び放熱フィン14から構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A first embodiment of the heat sink will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heat sink, which is composed of a heat absorbing portion 11, a micro heat pipe 12, and a radiating fin.

【0015】吸熱部11は、熱伝導率の高い材質である
アルミニウムからなる円形平板状の構造としてあり、こ
の下面が電子部品に接着される。ここで、吸熱部11の
下面は、電子部品の発熱を効率良く吸熱できる面積を有
し、好ましくは、この円形の直径が、電子部品の一辺の
長さより大きく対角線の長さより小さい範囲に設定する
と良い。また、吸熱部11の厚さは必要以上に厚くなら
ない構造とし、マイクロヒートパイプ12を挿入穴11
aに突設する構造とする場合には、具体的には、マイク
ロヒートパイプ12の直径がたとえば3mmのときは、
約4〜5mmの厚さとすることが望ましい。
The heat absorbing portion 11 has a circular flat plate-like structure made of aluminum, which is a material having high thermal conductivity, and its lower surface is bonded to an electronic component. Here, the lower surface of the heat absorbing portion 11 has an area capable of efficiently absorbing the heat generated by the electronic component. Preferably, the diameter of the circle is set to a range larger than the length of one side of the electronic component and smaller than the length of the diagonal line. good. Further, the heat absorbing portion 11 is structured so as not to be unnecessarily thick, and the micro heat pipe 12 is inserted into the insertion hole 11.
In the case of a structure protruding from a, specifically, when the diameter of the micro heat pipe 12 is 3 mm, for example,
Desirably, the thickness is about 4-5 mm.

【0016】吸熱部11の側面には、八本のマイクロヒ
ートパイプ12が水平方向に放射状に突設される挿入穴
11aを設けてあり、また上面には、この挿入穴11a
に貫通するようにリベット取付孔11bを設けてある。
そして、挿入穴11aにマイクロヒートパイプ12を挿
入した後に、リベット13をリベット取付孔11bに打
ち込むことによって、マイクロヒートパイプ12は吸熱
部11に固定されている。このように、マイクロヒート
パイプ12は、確実に吸熱部11と接触することによっ
て、吸熱部11の熱を良好に吸熱することができる。
On the side surface of the heat absorbing portion 11, there are provided insertion holes 11a in which eight micro heat pipes 12 are projected radially in the horizontal direction.
A rivet mounting hole 11b is provided so as to penetrate through the rivet.
After the micro heat pipe 12 is inserted into the insertion hole 11a, the rivet 13 is driven into the rivet mounting hole 11b, so that the micro heat pipe 12 is fixed to the heat absorbing portion 11. As described above, the micro heat pipe 12 can satisfactorily absorb the heat of the heat absorbing section 11 by reliably contacting the heat absorbing section 11.

【0017】マイクロヒートパイプ12は、長さを等し
くかつ等間隔に配設された構造としてあるので、各マイ
クロヒートパイプ12は、同じ熱量を放熱フィン14に
伝熱することができる。なお、本実施形態においては、
マイクロヒートパイプ12を八本使用しているが、これ
に限定されるものではなく、具体的には、マイクロヒー
トパイプ12の性能、電子部品の発熱量、放熱フィン1
4の放熱量などの諸条件により放熱特性を解析すること
によって決定される。
Since the micro heat pipes 12 have the same length and are arranged at equal intervals, each micro heat pipe 12 can transmit the same amount of heat to the radiation fins 14. In the present embodiment,
Although eight micro heat pipes 12 are used, the present invention is not limited to this. Specifically, the performance of the micro heat pipe 12, the heat value of the electronic components,
4 is determined by analyzing the heat radiation characteristics according to various conditions such as the heat radiation amount.

【0018】放熱フィン14は、熱伝導率の高いアルミ
ニウムからなる薄い板状の構造としてあり、さらに、そ
の外周形状及び内周形状を円形とした環状の形状を有し
ている。具体的には、外周の直径は冷却する電子部品の
外形寸法より大きく、かつ内周の直径は吸熱部11の外
径より大きくしてあり、これらの直径は、その放熱面積
が放熱特性の解析から求められる必要表面積となるよう
に設定してある。また、図示していないが、放熱フィン
14は熱伝導率の高いシリコン系の接着剤でマイクロヒ
ートパイプ12の上側位置に接着してあり、マイクロヒ
ートパイプ12の熱は良好に放熱フィン14に伝熱さ
れ、放熱フィン14の表面から放熱される。したがっ
て、ヒートシンク1は、吸熱部11の外形と放熱フィン
14の内周との間に隙間空間15を有し、放熱特性を解
析する上で、単純化したモデル化を行なうことができ放
熱特性を容易に算出できる構造としてある。
The radiating fins 14 have a thin plate-like structure made of aluminum having a high thermal conductivity, and have an annular shape having a circular outer and inner peripheral shape. More specifically, the diameter of the outer periphery is larger than the outer dimensions of the electronic component to be cooled, and the diameter of the inner periphery is larger than the outer diameter of the heat absorbing portion 11. Is set so that the required surface area is obtained from. Although not shown, the radiating fins 14 are bonded to the upper position of the micro heat pipe 12 with a silicon-based adhesive having a high thermal conductivity, and the heat of the micro heat pipe 12 is transmitted to the radiating fins 14 well. Heat is radiated from the surface of the radiation fins 14. Therefore, the heat sink 1 has a gap space 15 between the outer shape of the heat absorbing portion 11 and the inner periphery of the heat radiation fins 14, and can perform simplified modeling in analyzing the heat radiation characteristics. It has a structure that can be easily calculated.

【0019】上記のように構成された第一実施形態の作
用について、図2を参照して説明する。同図(b)にお
いて、1はヒートシンクであり、実装されたBGAパッ
ケージ2の上面に、シリコン系の接着剤3を用いて接着
されている。ここで、ヒートシンク1をBGAパッケー
ジ2に接着する際に、隙間空間15から位置関係を目視
できるので、位置ずれ及び接着剤3のはみ出し不良を防
止することができる。
The operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. In FIG. 1B, reference numeral 1 denotes a heat sink, which is bonded to the upper surface of the mounted BGA package 2 using a silicon-based adhesive 3. Here, when the heat sink 1 is bonded to the BGA package 2, the positional relationship can be visually observed from the gap space 15, so that the displacement and the defective protrusion of the adhesive 3 can be prevented.

【0020】BGAパッケージ2は、作動状態において
発熱し、その熱は接着剤3を伝わり吸熱部11に吸熱さ
れる。そして、その熱は、マイクロヒートパイプ12に
伝わり、吸熱部11側の端から放熱フィン14側の端へ
非常に効率良く熱伝達される。そして、放熱フィン14
側に伝わってきた熱は、放熱フィン14に伝わり、放熱
フィン14の表面から大気中に放熱される。ここで、ヒ
ートシンク1は、吸熱部11の中心に対して点対称とな
る構造としてあるので、BGAパッケージ2の発熱は、
放熱フィン14からほぼ均一に放熱される。
The BGA package 2 generates heat in the operating state, and the heat is transmitted to the adhesive 3 and absorbed by the heat absorbing portion 11. Then, the heat is transmitted to the micro heat pipe 12, and the heat is very efficiently transferred from the end on the heat absorbing portion 11 side to the end on the radiation fin 14 side. And the radiation fins 14
The heat transmitted to the side is transmitted to the radiation fins 14 and is radiated from the surface of the radiation fins 14 to the atmosphere. Here, since the heat sink 1 has a structure that is point-symmetric with respect to the center of the heat absorbing portion 11, the heat generated by the BGA package 2 is:
The heat is radiated almost uniformly from the heat radiation fins 14.

【0021】ここで、ヒートシンク1の放熱性能は、放
熱フィン14の表面積を増減することによって容易に設
定できる。したがって、放熱性能を上げるときは、放熱
フィン14の表面積を大きくすれば良く、勿論、大きく
することによってヒートシンク1を高くする必要がない
ので、当該装置の薄形化を行なうことができる。
Here, the heat radiation performance of the heat sink 1 can be easily set by increasing or decreasing the surface area of the radiation fin 14. Therefore, in order to enhance the heat radiation performance, the surface area of the heat radiation fins 14 may be increased. Needless to say, it is not necessary to increase the heat sink 1 by increasing the heat radiation fins 14, so that the device can be made thinner.

【0022】また、放熱フィン14を大きくしても、ヒ
ートシンクは、放熱フィン14の増分とマイクロヒート
パイプ12の増分の重量が増えるのみであり、大きな重
量増加とならないので、軽量化を行なうこともできる。
さらに、この軽量化によって、ヒートシンク1の重量に
よる悪影響、たとえば、BGAパッケージ2の半田ボー
ルへのダメージや接着剤3不足によるヒートシンク1の
脱落不良などを低減できるので、長期的信頼性が低下す
ることを防止することができる。
Even if the heat dissipating fins 14 are enlarged, the weight of the heat sink only increases by the increment of the heat dissipating fins 14 and the increment of the micro heat pipe 12, so that the weight does not increase so much. it can.
Furthermore, the weight reduction can reduce adverse effects due to the weight of the heat sink 1, for example, damage to the solder balls of the BGA package 2 and falling-off failure of the heat sink 1 due to a shortage of the adhesive 3, thereby lowering long-term reliability. Can be prevented.

【0023】また、マイクロヒートパイプ12による高
性能の伝熱手段と独立した放熱フィン14を有する構造
とすることにより、ヒートシンク1の放熱特性の解析が
容易となり、誤差の少ないシミュレーション結果を得る
ことができるので、ヒートシンク1の設計の簡素化を図
ることができる。ここで、本実施形態においては、吸熱
部11の外形並びに放熱フィン14の外周形状及び内周
形状を円形とすることによって、この解析をより容易に
行なうことができる。なお、当該装置の開発設計におい
ては、装置の小型化及び薄形化のために、熱特性を十分
考慮して、筐体設計、配線基板設計などを総合的に行な
う必要があり、ヒートシンク1の放熱特性を容易にしか
も正確に解析できることは、非常に大きな効果である。
Further, the structure having the heat radiating fins 14 independent of the high-performance heat transfer means by the micro heat pipe 12 facilitates the analysis of the heat radiating characteristics of the heat sink 1 and makes it possible to obtain a simulation result with few errors. Therefore, the design of the heat sink 1 can be simplified. Here, in the present embodiment, the analysis can be performed more easily by making the outer shape of the heat absorbing portion 11 and the outer shape and the inner shape of the radiation fin 14 circular. In the development and design of the device, it is necessary to comprehensively design the housing, the wiring board, etc. in consideration of the thermal characteristics in order to reduce the size and thickness of the device. The fact that the heat radiation characteristics can be easily and accurately analyzed is a very significant effect.

【0024】以上説明したように、第一実施形態のヒー
トシンクを用いることにより、当該装置の小型化及び薄
形化を行なうことができるとともに、ヒートシンクの設
計の簡素化により、結果的には、新製品を開発する上で
非常に大きな効果を有することができる。
As described above, by using the heat sink of the first embodiment, it is possible to reduce the size and thickness of the device and to simplify the design of the heat sink, resulting in a new heat sink. It can have a great effect in developing products.

【0025】次に、図面を参照してヒートシンクの第二
実施形態について説明する。図3において、1aはヒー
トシンクであり、吸熱部21、マイクロヒートパイプ2
2及び放熱フィン24、24aから構成されている。
Next, a second embodiment of the heat sink will be described with reference to the drawings. In FIG. 3, reference numeral 1a denotes a heat sink, and a heat absorbing portion 21, a micro heat pipe 2
2 and the radiation fins 24 and 24a.

【0026】吸熱部21は、熱伝導率の高い材質である
アルミニウムからなる矩形平板状の上側吸熱部21aと
下側吸熱部21bから構成してあり、下側吸熱部21b
の下面は、BGAパッケージ2に接着される。ここで、
下側吸熱部21bの下面は、電子部品の外形寸法とほぼ
同じ寸法形状としてあり、電子部品の熱を効率良く吸熱
できる。また、上側吸熱部21aと下側吸熱部21bに
は、マイクロヒートパイプ22を挟み込む溝部21dが
形成してあり、溝部21dの表面がマイクロヒートパイ
プ22の表面に良好に接触する形状とすることにより、
マイクロヒートパイプ22に効率良く熱を伝えることが
できる。そして、下側吸熱部21bと上側吸熱部21a
は、マイクロヒートパイプ22を挟んだ状態でリベット
23をリベット取付孔21cに打ち込むことによって固
定してある。
The heat-absorbing section 21 is composed of a rectangular flat upper heat-absorbing section 21a and a lower heat-absorbing section 21b made of aluminum which is a material having high thermal conductivity.
Is adhered to the BGA package 2. here,
The lower surface of the lower heat absorbing portion 21b has substantially the same size and shape as the external dimensions of the electronic component, and can efficiently absorb heat of the electronic component. Further, a groove 21d sandwiching the micro heat pipe 22 is formed in the upper heat absorbing portion 21a and the lower heat absorbing portion 21b, and the shape of the surface of the groove 21 d makes good contact with the surface of the micro heat pipe 22. ,
Heat can be efficiently transmitted to the micro heat pipe 22. The lower heat absorbing portion 21b and the upper heat absorbing portion 21a
Is fixed by driving the rivet 23 into the rivet mounting hole 21c with the micro heat pipe 22 interposed therebetween.

【0027】マイクロヒートパイプ22は、中央部が直
角に曲げられた構造としてあり、この曲げ部22aが吸
熱部21の中央に位置するように挟着されている。ま
た、本実施形態においては、二本のマイクロヒートパイ
プ22を使用しているが、この曲げ部22aも伝熱に関
与することにより、四本のマイクロヒートパイプ22が
突き出る構造とした場合と同等以上の伝熱効果を得るこ
とができる。ここで、マイクロヒートパイプ22は、吸
熱部21の対角線上に突き出る構造としてあり、吸熱部
21から効率良く熱を吸収することができる。
The micro heat pipe 22 has a structure in which the central portion is bent at a right angle, and is sandwiched so that the bent portion 22 a is located at the center of the heat absorbing portion 21. Further, in the present embodiment, two micro heat pipes 22 are used, but since the bent portion 22a also participates in heat transfer, it is equivalent to a structure in which four micro heat pipes 22 protrude. The above heat transfer effect can be obtained. Here, the micro heat pipe 22 has a structure protruding diagonally from the heat absorbing portion 21, and can efficiently absorb heat from the heat absorbing portion 21.

【0028】放熱フィン24は、外周形状及び内周形状
を矩形とした環状の薄板からなる構造としてあり、シリ
コン系の接着剤で、マイクロヒートパイプ22の上側位
置に接着してある。具体的には、この外周寸法は冷却す
るBGAパッケージ2の外形寸法より大きく、かつ内周
寸法は吸熱部11の外形寸法より大きくしてあり、これ
らの寸法は、その放熱面積が放熱特性の解析から求めら
れる必要表面積となるように設定してある。したがっ
て、ヒートシンク1aは、吸熱部21の外形と放熱フィ
ン24の内周との間に隙間空間25を有し、放熱特性を
解析する上で、単純化したモデル化を行なうことができ
放熱特性を容易に算出できる構造としてある。また、放
熱フィン24の対角線上にマイクロヒートパイプ22が
位置するように、放熱フィン24を取り付けられあり、
マイクロヒートパイプ22の熱を効果的に放熱フィン2
4に伝えることができる。さらにまた、放熱フィン24
は、下面側の熱風が上面側に移動できるようにほぼ均等
に複数の放熱孔24cを配設してある。
The radiating fins 24 have a structure formed of an annular thin plate having a rectangular outer peripheral shape and an inner peripheral shape, and are bonded to the upper position of the micro heat pipe 22 with a silicon-based adhesive. Specifically, the outer dimensions are larger than the outer dimensions of the BGA package 2 to be cooled, and the inner dimensions are larger than the outer dimensions of the heat-absorbing portion 11. Is set so that the required surface area is obtained from. Therefore, the heat sink 1a has a gap space 25 between the outer shape of the heat absorbing portion 21 and the inner periphery of the heat radiation fins 24, and can perform simplified modeling in analyzing the heat radiation characteristics. It has a structure that can be easily calculated. Further, the radiation fins 24 are attached so that the micro heat pipe 22 is located on a diagonal line of the radiation fins 24,
The heat of the micro heat pipe 22 is effectively dissipated by the radiation fin 2
4 can be told. Furthermore, the radiation fins 24
Are provided with a plurality of heat radiation holes 24c substantially uniformly so that hot air on the lower surface side can move to the upper surface side.

【0029】同様に、マイクロヒートパイプ22の下側
位置には、下側放熱フィン24aが接着してあり、放熱
面積を増加することにより、ヒートシンク1aの放熱性
能を向上することができる。ここで、下側放熱フィン2
4aの表面にも放熱孔24cが配設してあるので、上側
放熱フィン24との間の熱風を効率良く移動することが
でき、放熱性能を向上することができる。
Similarly, a lower heat radiating fin 24a is adhered to a lower position of the micro heat pipe 22, and the heat radiating performance of the heat sink 1a can be improved by increasing the heat radiating area. Here, the lower radiation fin 2
Since the heat radiating holes 24c are also provided on the surface of 4a, the hot air between the upper heat radiating fins 24 can be efficiently moved, and the heat radiating performance can be improved.

【0030】また、下側放熱フィン24aの外形各辺の
中央部に、脚部24bが突設してあり、ヒートシンク1
bを取り付けたときの安定性を向上させることができ
る。具体的には、ヒートシンク1bは、電子部品の上面
に接着されることにより支持されているだけなので、電
子部品が小型化されるとヒートシンク1bの支持強度が
弱くなる。しかし、ヒートシンク1bは、脚部24bに
より支持されることによって、安定するとともに、電子
部品にダメージを与える危険性を排除できる。なお、装
置の仕様により、BGAパッケージ2が下側(重力落下
方向)に設置されるときは、好ましくは、脚部24bを
ねじなどの手段を用いて、被搭載物に固着すると良い。
その他の構造については、第一実施形態と同様である。
Further, at the center of each side of the outer shape of the lower radiating fin 24a, a leg 24b is provided so as to project therefrom.
The stability when b is attached can be improved. Specifically, since the heat sink 1b is only supported by being adhered to the upper surface of the electronic component, when the electronic component is miniaturized, the supporting strength of the heat sink 1b decreases. However, since the heat sink 1b is supported by the legs 24b, the heat sink 1b can be stabilized and the danger of damaging the electronic components can be eliminated. When the BGA package 2 is installed on the lower side (in the direction of gravity drop) depending on the specifications of the device, it is preferable to fix the leg 24b to the object using a means such as a screw.
Other structures are the same as in the first embodiment.

【0031】上記のように構成された第二実施形態の作
用について、同図を参照して説明する。BGAパッケー
ジ2は、作動状態において発熱し、その熱は接着剤3を
伝わり、吸熱部21に吸熱される。そして、その熱は、
マイクロヒートパイプ22に伝わり、放熱フィン24側
へ非常に効率良く熱伝達される。ここで、マイクロヒー
トパイプ22は、曲がり部22aを有しているので、マ
イクロヒートパイプ22の使用本数を削減することがで
きるとともに、曲がり部22aの分だけ吸熱部21との
接触面積を大きくできるので、伝熱効率を向上すること
ができる。
The operation of the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. The BGA package 2 generates heat in the operating state, and the heat is transmitted to the adhesive 3 and is absorbed by the heat absorbing portion 21. And the heat is
The heat is transmitted to the micro heat pipe 22 and is transferred to the heat radiation fins 24 very efficiently. Here, since the micro heat pipe 22 has the bent portion 22a, the number of micro heat pipes 22 used can be reduced, and the contact area with the heat absorbing portion 21 can be increased by the amount of the bent portion 22a. Therefore, the heat transfer efficiency can be improved.

【0032】放熱フィン24側に伝わってきた熱は、上
側放熱フィン24及び下側放熱フィン24aに伝わり、
これらの表面から大気中に放熱される。ここで、下側放
熱フィン24aを設けることにより、放熱面積が増加す
るので、ヒートシンク1の放熱性能を向上させることが
でる。さらに、放熱孔24cを設けてあるので、熱風が
移動しやすくなり放熱性能を向上させることができる。
The heat transmitted to the radiation fins 24 is transmitted to the upper radiation fins 24 and the lower radiation fins 24a.
Heat is released from these surfaces into the atmosphere. Here, the provision of the lower radiating fins 24a increases the radiating area, so that the radiating performance of the heat sink 1 can be improved. Further, since the heat radiating holes 24c are provided, the hot air can easily move and the heat radiating performance can be improved.

【0033】また、脚部24bによって、ヒートシンク
1aが支持されるので、放熱フィン24が大きくなった
り、BGAパッケージ2が小さくなっても、ヒートシン
ク1aの安定性が悪くなることはなく、結果的にBGA
パッケージ2へのダメージを防止することができる。そ
の他の作用については、第一実施形態と同様である。
Further, since the heat sink 1a is supported by the legs 24b, the stability of the heat sink 1a is not deteriorated even if the heat radiation fins 24 become large or the BGA package 2 becomes small. BGA
Damage to the package 2 can be prevented. Other operations are the same as those of the first embodiment.

【0034】以上説明したように、第二実施形態のヒー
トシンクを用いることにより、放熱性能が高く、電子部
品へのダメージ不良を防止できるヒートシンクを提供す
ることができる。また、ヒートシンクを折り曲げること
により、放熱性能を低下させずにヒートシンクの使用本
数を減らすことができ、部品費を削減することができ
る。
As described above, by using the heat sink of the second embodiment, it is possible to provide a heat sink having high heat radiation performance and capable of preventing damage failure to electronic components. In addition, by bending the heat sink, the number of heat sinks to be used can be reduced without lowering the heat radiation performance, and the cost of parts can be reduced.

【0035】上述した実施形態においては、この発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、この発明
は、様々な実施例を含むものである。上記実施形態にお
いては、マイクロヒートパイプを吸熱部に固定する手段
として、リベットによる固定手段を用いたが、ネジによ
る固定でも良い。また、放熱フィンの外周形状及び内周
形状並びに吸熱部の外形については、それぞれ円形また
は角形のいずれかを自由に選択することができ、例え
ば、一例として、放熱フィンの外周形状を角形とし、内
周形状は円形とし、吸熱部の外形を角形としても良い。
また、放熱フィンは平板状に限定されるものではなく、
表面積を増加するために、ひだ形状の放熱フィンでも良
い。さらに、マイクロヒートパイプと吸熱部若しくは放
熱フィンとの接着手段は上記実施形態に限定するもので
はなく、たとえば、吸熱部若しくは放熱フィンをマイク
ロヒートパイプにかしめても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is configured under specific conditions has been described. However, the present invention includes various embodiments. In the above-described embodiment, the fixing means using rivets is used as the means for fixing the micro heat pipe to the heat absorbing portion, but it may be fixed using screws. Further, the outer peripheral shape and inner peripheral shape of the radiation fin and the outer shape of the heat absorbing portion can be freely selected from circular or square, respectively.For example, for example, the outer peripheral shape of the radiation fin is made square, The peripheral shape may be circular, and the outer shape of the heat absorbing portion may be square.
Also, the radiation fins are not limited to flat plates,
In order to increase the surface area, a radiating fin having a pleated shape may be used. Further, the bonding means between the micro heat pipe and the heat absorbing portion or the heat radiating fin is not limited to the above embodiment. For example, the heat absorbing portion or the heat radiating fin may be caulked to the micro heat pipe.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、この発明のヒートシンク
によれば、薄い構造のヒートシンクとすることができ、
さらに、軽量化を行なうことができるので、装置の薄形
化及び軽量化を行なうことができる。さらに、軽量化す
ることによって、電子部品にヒートシンクの重量が作用
し、特に半田ボールへの長期信頼性が低下するといった
危険性を排除することができる。また、吸熱部と放熱フ
ィンを分離し、マイクロヒートパイプが吸熱部の熱を放
熱フィンに伝達する構造とすることにより、放熱特性を
解析する上で有効にモデル化することができ、ヒートシ
ンクの設計を簡略化することができる。したがって、本
発明のヒートシンクを使用することにより、薄形化及び
小型化された装置を開発する上で、熱特性に関し開発当
初から正確にシミュレーションを行なうことが可能とな
り、開発期間を短縮することができる。
As described above, according to the heat sink of the present invention, a heat sink having a thin structure can be obtained.
Further, since the weight can be reduced, the device can be made thinner and lighter. Further, by reducing the weight, the danger that the weight of the heat sink acts on the electronic component, and particularly the long-term reliability of the solder ball is reduced can be eliminated. In addition, by separating the heat-absorbing part from the heat-dissipating fins and adopting a structure in which the micro heat pipe transfers the heat of the heat-absorbing part to the heat-dissipating fins, it is possible to effectively model the heat dissipation characteristics and to design the heat sink Can be simplified. Therefore, by using the heat sink of the present invention, it is possible to accurately simulate the thermal characteristics from the beginning of development in developing a thinned and miniaturized device, thereby shortening the development period. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、第一実施形態におけるヒートシンク概
略図で、(a)は上面拡大図を、(b)はA−A‘断面
の拡大断面図を示している。
FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of a heat sink according to a first embodiment, in which FIG. 1A is an enlarged top view and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA ′.

【図2】図2は、第一実施形態におけるヒートシンクの
取り付け状態における概略図で、(a)は上面拡大図
を、(b)はA−A‘断面の拡大切断図を示している。
FIGS. 2A and 2B are schematic views of the heat sink according to the first embodiment in an attached state, in which FIG. 2A is an enlarged top view and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA ′.

【図3】図3は、第二実施形態におけるヒートシンクの
取り付け状態における概略図で、(a)は上面拡大図
を、(b)はA−A‘断面の拡大切断図を示している。
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams of the heat sink according to the second embodiment in an attached state, in which FIG. 3A is an enlarged top view and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along line AA ′.

【図4】図4は、従来のヒートシンクの取り付け状態に
おける概略図で、(a)は上面拡大図を、(b)はA−
A‘断面の拡大断面図を示している。
FIGS. 4A and 4B are schematic views of a conventional heat sink in an attached state, wherein FIG. 4A is an enlarged top view, and FIG.
FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of A ′ cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒートシンク 1a ヒートシンク 2 BGAパッケージ 2a 半田ボール 3 接着剤 11 吸熱部 11a 挿入孔 11b リベット取付孔 12 マイクロヒートパイプ 13 リベット 14 放熱フィン 15 隙間空間 21 吸熱部 21a 上側吸熱部 21b 下側吸熱部 21c リベット取付孔 21d 溝部 22 マイクロヒートパイプ 22a 曲げ部 23 リベット 24 上側放熱フィン 24a 下側放熱フィン 24b 脚部 25 隙間空間 100 ヒートシンク 101 突起部 REFERENCE SIGNS LIST 1 heat sink 1 a heat sink 2 BGA package 2 a solder ball 3 adhesive 11 heat absorbing portion 11 a insertion hole 11 b rivet mounting hole 12 micro heat pipe 13 rivet 14 radiation fin 15 gap space 21 heat absorbing portion 21 a upper heat absorbing portion 21 b lower heat absorbing portion 21 c rivet mounting Hole 21d Groove portion 22 Micro heat pipe 22a Bent portion 23 Rivets 24 Upper radiation fin 24a Lower radiation fin 24b Leg 25 Gap space 100 Heat sink 101 Projection

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電子部品の放熱を行なうヒートシンクに
おいて、 熱伝導率の高い材質からなる外形が円形又は角形の吸熱
部と、 前記吸熱部から外周方向に向けて水平に突設された複数
のマイクロヒートパイプと、 前記電子部品の上面外形より大きな寸法の外周形状を有
、かつ前記吸熱部の外形より大きな寸法の内周形状を
有する環状であり、前記マイクロヒートパイプの上側位
置及び下側位置に接着された熱伝導率の高い材質からな
る板状の放熱フィンとを具備したことを特徴とするヒー
トシンク。
1. A heat sink for radiating heat of an electronic component, comprising: a heat absorbing portion having a circular or square outer shape made of a material having high thermal conductivity; and a plurality of micro-projections horizontally protruding from the heat absorbing portion toward an outer peripheral direction. A heat pipe, having an outer peripheral shape having a size larger than an outer shape of the upper surface of the electronic component
And an inner peripheral shape having a size larger than the outer shape of the heat absorbing portion.
A ring having an upper position of the micro heat pipe .
A heat sink comprising: a plate-shaped heat-dissipating fin made of a material having a high thermal conductivity, which is adhered to the lower and upper positions .
【請求項2】 前記放熱フィンに複数の放熱孔を設けた
ことを特徴とする請求項1記載のヒートシンク。
2. A heat sink according to claim 1, characterized in that a plurality of heat radiation holes in the heat dissipating fins.
【請求項3】 前記マイクロヒートパイプが中央部から
曲げられており、この曲げ部を吸熱部に配設したことを
特徴とする請求項1または2記載のヒートシンク。
Wherein the micro heat pipe is bent from the central portion, according to claim 1 or 2 heatsink wherein it has disposed the bending portion to the heat absorbing portion.
【請求項4】 前記放熱フィンに、少なくとも三箇所以
上の脚部を設けたことを特徴とする請求項1〜のいず
れか一項記載のヒートシンク。
Wherein said radiation fin, any one heatsink according to claim 1 to 3, characterized in that a least three places or more legs.
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